III. Подготовка к выполнению лабораторной работы

В процессе подготовки к выполнению лабораторной работы необходимо заготовить бланк отчета, включив следующее:

1.Наименование работы.

2. Цель работы и краткое содержание.

3. Упрощенную конструкцию генератора постоянного тока, поясняющую принцип его работы.

4. Основные аналитические зависимости.

Рис.5. Рабочая схема испытаний генератора постоянного тока.

(АД - асинхронный двигатель, Г – генератор, R_н - нагрузочный реостат,

R_р - регулировочный реостат, ОДП – обмотка дополнительных полюсов).

5. Номинальные паспортные данные испытуемого генератора

Рн2=1,5кВТ: Пн=1500 об/мин; Uн=220 В; Iн=8,65А; н=79,5%. В качестве генератора используется двигатель постоянного тока (см. далее).

6. Рабочую электрическую схему испытаний (см. рис.5) .

7. Таблицы для внесения результатов измерений (составляется самостоятельно).

IV. Методические замечания по выполнению экспериментальной части лабораторной работы.

1. Приступая в лаборатории к исследованию работы генератора, следует предварительно ознакомиться с данными заводского щитка, на котором проставляются величины, характеризующие номинальный режим работы машин. Обычно на щитке указываются:

а) номинальная мощность Рн - это мощность, отдаваемая в нагрузочный реостат (Вт);

б) номинальное напряжение Uн- это напряжение, которое устанавливается на генераторе при работе его с номинальным током при условии отдачи в сеть номинальной мощности.

Эти величины связаны между собой следующей зависимостью:

Рн= Uн*Iн

Номинальное напряжение у генератора принимается несколько больше, чем у двигателя. Так, если стандартное напряжение у двигателя 110, 220, 440, то у генератора соответственно 115, 230, 460 В.

В) номинальный ток Iн;

Г) номинальная скорость вращения н (об/мин).

Замечание.

Термин «номинальный» может применяться и к величинам, не указанным на щитке машины, но относящимся к номинальному режиму работы.

Например : номинальный момент вращения , номинальный к.п.д. и т.д.

2. Машины постоянного тока, как известно, обладают свойством обратимости, т.е. могут работать в двух возможных режимах; двигательном и генераторном. На большинстве лабораторных стендов в качестве генераторов установлены машины, предназначенные для работы в двигательном режиме. Это приводит к значительному отклонению характеристик от действительных, свойственных истинно генераторам. Это обстоятельство необходимо помнить, анализируя полученные характеристики.

Особенности работы двигателя в режиме генератора заключается в следующем.

Для двигателя смешанного возбуждения в номинальном режиме работы действительно уравнению:

Uн= Се* n_н * (Фпар - Фпос) +Iян*Rя,

Где Uн=220В и Еан <Uн.

Здесь э.д.с. определяется разностью магнитных потоков параллельной (Фпар) и последовательной (Фпосл) обмоток.

Для генератора же имеем уравнение:

Uн=Се*н* (Фпар + Фпосл) –Iян*Rя

Где Uн=230В и Еан>Uн.

Отсюда следует, что даже при изменении схемы соединение обмоток возбуждения со встречного на согласное, у двигателя, работающего в генераторном режиме, мы можем не получить номинального напряжения. Ток возбуждения параллельной обмотки и, следовательно, поток Фпар в данном случае получается заниженным, что также приводит к уменьшению напряжения на генераторе.

3. Затем необходимо изучить схему испытания генератора, проверить ее выполнение на стенде. Схема испытания должна быть собрана.

4. Снять характеристику холостого хода.

Для снятия первой точки характеристики холостого хода Ех(Iв) при I=0 и =const необходимо разомкнуть цепь нагрузочного реостата, ввести полностью регулировочный реостат генератора r_р и разомкнуть цепь параллельной обмотки возбуждения генератора. Далее произвести запуск приводного двигателя. Первое измерение напряжения сделать при Iв=О. Затем, подключив обмотку возбуждения, плавно выводя сопротивление реостата возбуждения, постепенно увеличивать ток возбуждения генератора до максимально возможного значения. Уменьшая ток возбуждения, снять обратный ход данной кривой. В процессе эксперимента измерять скорость вращения, которая фиксируется электронным тахометром.

5. В системе координат построить снятую характеристику. Если скорость вращения генератора отличается от номинальной и изменяется в процессе снятия характеристики, необходимо произвести перерасчет по формуле

Ех= Ен/

Где Ех и  - измеренные значения

н – номинальная скорость вращения генератора.

6. Сделать выводы.

7.Снять внешнюю характеристику генератора U(I) при (rв + rр) = const и =н=const

Так как в процессе снятия характеристики на существующем лабораторном стенде нет возможности поддерживать скорость постоянной, необходимо измерять ее и произвести перерасчет по формуле

U = Uн/.

Внешняя характеристика снимается для согласного и встречного соединения обмоток возбуждения. Для этого, обесточив стенд, изменяют направление включения последовательной обмотки.

8. Построить обе характеристики. Определить процентное изменение напряжения в обоих случаях.

Сделать выводы.

9. Для снятия регулировочной характеристики Iв (I) при U = const и  = const установить произвольное значение напряжения на генераторе, далее, нагружая его и одновременно выводя сопротивление реостата возбуждения генератора, поддерживать значение напряжения постоянным. Построить зависимость. Сделать выводы.